为解决淮南采煤沉陷区复杂的环境问题,治理工作中提出将采煤沉陷区开发成以蓄水工程为主兼具水生态环境治理的平原水库。这既满足了采煤沉陷区的环境治理工作,同时又保证了水资源的合理开发利用。然而目前对于采煤沉陷区的水循环及水文机理研究较少,科学地评价采煤沉陷区需水量及区域可供水量需要可靠的理论基础以及相应技术体系支撑完成。本文以淮南矿区为例,通过基于水循环模拟的水库群调节技术明晰了水资源量状况、采煤沉陷区地表-地下水转换关系并对采煤沉陷区的可供水量进行研究,为我国华东地区类似高潜水位采煤沉陷区的水资源利用研究提供相关科研参考。论文主要研究成果如下:(1)评价了采煤沉陷区水资源量及其组成。近期现状阶段(2003～2010年平均),采煤沉陷区洼地总的水资源量约为9.05亿m3/yr,河道汇流量、水面降水、地下水补给、未积水区降水产流分别占84%、9%、4%和3%。2030水平年,平水段一般年份沉陷洼地来水资源约在10.64～11.11亿m3之间,河道来水为主要构成,比例约为82%～85%;水面降水次之,比例约为5%～10%;然后是沉陷区未积水面积产流,比例约为5%～7%;最后是地下水补给,比例约30%以下。最不利特枯年份1978年,沉陷洼地水资源量约6.57～6.88亿m3,为平水段资源量的62%,来水资源的构成比例关系变化不大。(2)研究区需水预测。根据研究区各地市水资源综合规划数据分析整理,研究区现状基准年2010年的总供/用水量为19.54亿m3,到2030年水平年,研究区50%年份的总需水为23.97亿m3,比2010基准年增加了约4.43亿m3 75%年份的总需水为25.48亿m3,95%年份的总需水为27.30亿m3。主要变化趋势为,2030年,研究区生活需水从现状基准年的1.06亿m3增加到2030年的1.94亿m3;一般工业需水增长巨大,将从现状的3.36亿m3增长到2030年的12.28亿m3,年增长率6.7%;火(核)电总体呈下降趋势,用水量由2010年的6.13亿m3下降到2030年2.25亿m3;农业用水随着农业现代化进程的加快、农业节水的开展、沉陷区扩大,预计未来一般年份农业生产需水将有一定幅度的降低。(3)评价采煤沉陷区蓄水工程供水量。根据模型模拟调算评价出采煤沉陷区水资源量在平水年份下沉陷洼地蓄水工程来水资源可达7.27～7.47亿m3之间,其中含城镇退水2.46亿m3,本地水资源量4.81～5.01亿m3,水资源利用的前景较优,可为未来2030年研究区迅速增长的一般工业用水提供宝贵的水源。但研究区年际降水丰枯变化大,不利的特枯年份来水仅有3.97亿m3～5.24亿m3,其中本地水资源量1.51亿m3～2.78亿m3。采用平水年系列年份和典型最不利连枯时段,可满足未来2030年四个供水区县30%、40%、50%、60%、70%一般工业用水需求量以及不同降雨频率年份农业需水变化下的多个组合方案进行了蓄水工程可供水量调算研究。结果表明,一般平水年份下蓄水工程可供水量规模约为6.11亿m3,保障单独遭遇95%枯水年份有效供水的供水规模为5.38亿m3,保障连续遭遇两个95%枯水年份有效供水的供水规模为4.30亿m3。